Электролит для осаждения покрытий из сплава железо-никель

Союз СоветскикСоциалистическиеРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М, Кд. С 25 Э 3/56 осударстеснный комитет но делан изобретений н открытий(54) ЗЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ОСАЖДЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ИЗ СПЛАВА ЖЕЛЕЗО-НИКЕЛЬИзобретение относится к гальваностегии, в частности к электролитическому осаждению износостойких покрытий из сплава железо-нлкель для восстановления изношенных деталей машин, например автотракторных деталей.Известен электролит для осаждения покрытий из сплава железо-никель, содержащий хлористое и сернокислое железо, хлористьп и сернокислый никельто и соляную кислоту. Данный электролит применяется для восстановления изно-, шенных деталей чаесборочных машин и чаеподрезочных аппаратов, работающих при вибро-ударных нагрузках.3% Процесс осаждения в нем ведут при высоких температурах - 75-80 С 11.оОднако ведение процесса электролиза при высоких температурах т,75- 80 С ) приводит к интенсивному испаре 2 О нию, повышению агрессивности и к значительному расходу энергии (паровой или электроэнергии) для подогрева ванн, а это приводит к частой корректировке состава электролита и является весьма нежелательным процессом в производственных условиях, Использо. вание сульфатно-хлористых электроли- тОВ (В присутстВии ионОВ 504 при водит к стабилизации процесса электролиза, препятствует гидратообразованию (но не исключает его и окислению электролита, Но так как электролиэ из приведенного электролита ведется при повышенной температуре (75-80 С), то роль ионов 50" в снижении степени окисляемости незначительна.Наиболее близким к изобретению является электролит для осаждения покрытий из сплава железо-никель, содержа-. щий хлористое железо (четьтрехводное), соль никеля (шестиводньтй хлорисэьтй никель) и соляную кислоту. Процесс осаждения в нем проводят при 20-100 С и плотности тока 5-140 А/дм 21.Однако данный электролит недостаточ. но стабилен: со временем происходит накопление ионов трехвалентного желе863724 Г Г Известный 2 3 Хлористое железо 200 500 550 5-200 Хпористый никельСернокислый никель 2,5 0,4 20,3 30,5 Виннокислый натрийГидроксиламин Соляная кислота 0 8-1 0 эа (Ге ), включение которого в покры+1тие отрицательно влияет на физико-механические свойства сплава (см,таблицу). Хотя процесс ведут в широком интервале температур, но ведение процесса при повышенных температурах также приводит к резкому увеличению степени испарения и окисления электро. лита.Целью изобретения является повыше 10 ние качества покрытий и стабильности электролита.УЮазанная цель достигается тем, что электролит, содержащий хлористое железо и соль никеля, дополнительно содержит виннокислый натрий и гидроКсиламин, а в качестве соли никеля сернокислый никель при следующем соотношении компонентов, г/л:Хлористое железо 500-55020Сернокислый никель 35-45Виннокислый натрий 2-3Гидроксиламин 0,3-0,5Процесс осаждения рекомендуется проводить при рН=0,8-1,1, 20-40 Со катодной плотности тока 5-100 А/дмЭлектролит готовят следующим образом.Все компоненты растворяют в отдельных порциях воды, затем к хлористому железу (четырехводному) приливают вин 30 нокислый натрий, а затем гидроксиламин. Перемешивают до исчезновения осадка и добавляют раствор сернокислого никеля семиводнсго. Образующийся осадок растворяется при перемешивании, и электролит готов к испольэоваВиннокислый натрий и гидроксиламин40 образуют очень прочные комплексы, а ведение процесса при пониженных температурах приводит к еще большему упрочнению этих комплексов, поэтому склонность данного электролита к окислению резко снижается, облегчаются Состав электролита, г/л условия совместного осаждения ионовжелеза и никеля, резко снижается содрржание гидроокисей в покрытиях,что приводит к повьш.внию физико-механических свойств электролитическогосплава железо-никель, а следовательно, и работоспособности восстановленных этим сплавом деталей машин.Предельная толщина качественныхжелезо-никелевых покрытиИ, полученныхиз данного электролита, составляет15-1,8 мм, Скорость осаждения спла-ва в интервале плотностей токов 5100 А/дм составляет 0,2-0,8 мм/ч.В табл, и 2 представлены составэлектролита, режим и результаты электролиза,Как видно из таблицы, электролитснижает накопление ионов трехвалентного железа (окисляемость) в 2,5-3раза, повышает микротвердость сплавав 1,2-1,5 раза, твердость в 1,3-1,4раза, усталостную прочность в 1,191,17 раза.Осуществление процесса осажденияжелезо-никелевого сплава в данномэлектролите весьма технологичнс, таккак осаждение производят по обычнойтехнологии. Электролит несложен вприготовлении, не требует частой корректировки, поскольку обладает хорошими буферными свойствами. Более высокие физико-механические свойства осадков позволяют увеличить износостойкость восстановленных деталей машин,а следовательно, и ресурс их работы,что является важной народнохозяйственной задачей. Ведение же процесса осаждения железо-никелевого сплава из хоолсдного (20-40 С) электролита приводит к экономии энергии (паровой илиэлектроэнергии для подогрева ванн,что является важным преимуществом перед известными техническими решениями, когда электролиз ведут из горя -чих электролитов (50-100 С).Т аб лица 1863724 4Таблица 2 Режим и результатыэлектролиза Известный 0,8-1,120-1005-140 0,8"0,9 1,0-1, 1 0,9-1,0 Температура, С2Плотность тока, А/дм 20 30 40 20 80 0,5 Толщина покрытияВыход по току 0,5 0,5 96,4 Микротвердость,кгс /мчгТвердость, кгс/мм 735 340-530 320-280 640 750 480 390 Содержание никеляв сплаве,7 1,4-1,95 1, 35-1, 85 1, 2-1, 7 Время накопления 0,5 г/л ионов Ге в электролите,80-83 240 250 Усталостная прочностькгс/мм 26 21-23 формула изобретения Хлористое железоСернокислый никельВиннокислый натрийГидроксиламин 500-550 35-45 2-3. 0,3-0,5Составитель В. БобокРедактор М. Циткина Техред Т.Маточка Корректор М. Пожо Заказ 7712/44 Тираж 704 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб.д. 4/5Подписное Филиал ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Электролит для осаждения покрытий из сплава железо-никель, содержащий хлористое железо и соль никеля, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества покрытий и стабильности. электролита, он дополнительно содержит виннокислый натрий и гидроксиламин, а в качестве соли никеля - сернокислый никель при следующем соотношении компонентов, г/л: Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР Ф 7 С 0568, кл. С 25 Э 3/56, 1977.2. Авторское свидетельство СССРВ 28249, кл. С 252 3/1 б. 1959